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铝合金阳极氧化膜的性能研究53?2001年4月 电镀与涂饰 第20卷第2期文章编号: 1001-227X(2001)02-0035-04 铝及铝合金处理 铝合金阳极氧化膜的性能研究 许旋1, 罗一帆1, 林国辉2 (1.华南师范大学化学系,广东广州 510631;2.华南师范大学测试中心,广东广州 510631)摘要:在硫酸电解液中加入适量由羧酸和有机化合物组成的添加剂,制得铝合金阳极氧化膜。研究了温度对所得氧化膜厚度和硬度和影响,并利用扫描电镜观察了氧化膜的结构。结果表明,高温下形成的氧化膜结构松散,厚度和硬度低,而加入添加剂后,氧化膜溶解减慢,在高温下所形成的氧化膜的厚度和硬度大大增加。 关键词:铝合金; 阳极氧化膜 中图分类号:TQ15316文献标识码:A Studies on the properties of anodic oxidation film on aluminum alloy XUXuan1,LUOYi-fan1,LINGuo-hui2 (1.ChemicalDept.,SouthChinaNormalUniv.,Guangzhou510631,China; 2.TestCenter,SouthChinaNormalUniv.,Guangzhou510631,ChinaAbstract: Anodic oxidation film was prepared on aluminum alloy in sulfuric acid electrolyte. An additive was developed which consists of carboxylic acids and organic com pounds. The effect of temperature on thickness and hardness of the obtained anodic oxidation film was studied, structure of the oxidation film was analyzed by SE M. The results show that oxidation film obtained at high temperature has loose structure. Thickness and hardness of the film decrease with the increase of temperature, while the addition of the additive reduces the dissolution of the oxidation film, and increases film thickness and hardness greatly at high temperature. Key words: aluminum alloy; anodic oxidation film.1 前言 铝合金阳极氧化膜已广泛用于防腐和表面装饰,还可用于过滤薄膜[1];另外,在Al2O3膜多孔上电沉积某些金属,还可用作垂直磁记录材料[2～3]。目前,铝合金阳极氧化一般采用的是硫酸阳极氧化工艺,氧化膜层较厚,硬度较高,电解液成分简单,操作方 便。但工艺要求电解液的温度在20±2℃的 范围内,如电解液的温度高于25℃,氧化膜会变得疏松,膜薄而脆、硬度小、耐磨性差。为了控制电解液的温度,通常采用冷水机组对电解液进行降温,因此,投资大,耗电量多。为了降低成本,人们对铝合金阳极氧化的宽温添加剂进行了研究,然而使用效果不太如意。我们采用扫描电子显微镜对20℃、35℃和35℃时加有宽温添加剂条件下得到 的氧化膜进行电镜扫描,并对氧化膜的厚度和硬度进行了测定,为进一步研究铝合金阳极氧化宽温添加剂提供参考。2 实验 2.1 试验工艺 常温脱脂→水洗→碱蚀→水洗→水洗→出光→水洗→水洗→阳极氧化→水洗→封孔→水洗。2.2 实验材料与仪器 铝合金材料为6063型,所用试剂和药品均为一般工厂所用,阳极氧化宽温添加剂为我们自行研制。 可控硅整流电源,恒温水浴,HX-1型显微硬度计,KYKY1000B型SEM扫描电镜。2.3 扫描电镜所用阳极氧化膜的制备 样品1:20℃下,不加宽温添加剂阳极氧化膜; 样品2:35℃下,不加宽温添加剂阳极氧化膜; 样品3:35℃下,加有宽温添加剂阳极氧化膜。2.4 阳极氧化膜的厚度和硬度测定参照有关覆盖层横断面显微镜测厚和显微硬度试验方法的国家标准[4,5],用显微 硬度计测量氧化膜的厚度( δ)和硬度(σ)。分别测10点取平均值,所用载荷为01392～01588N。当膜厚较小(10μm以下)时,厚度和硬度的测量数据出现较大的离散性,可靠性有所降低